首页 >  环境保护 >  污水处理厂电气节能措施探析

【摘要】:随着经济的发展,我国在污水处理方面的量在不断的增加,由此产生的能耗也在不断增加。因此在污水处理厂设计和建设过程中,一定要充分考虑污水处理的节能措施,促进能源的节约和有效利用。本文介绍污水厂能耗组成,着重阐述污水厂电气节能措施。 

  【关键字】:污水处理 电气节能 措施 

  中图分类号:[TU992.3]文献标识码: A 文章编号: 

  目前国家已经非常重视节约能源,这就对污水处理厂能源消耗提出了很高的要求。在保障污水处理量和尾水达标排放的前提下,合理的选择设备,优化运行管理方案,采取有效的节能措施,才能节约能源的使用,并有效降低投资成本及处理成本。本文以重庆某生活污水厂为例,通过对该污水处理厂能耗构成的分析,着重对能耗构成中电气节能措施进行分析和探讨。 

  1污水处理厂能耗构成分析 

  污水处理厂由于需要提升污水并需生化处理污水,需要大量的工艺用电设备(如提升泵及鼓风机等),为之需配套大量的供电及配电设备,并需设置较大的车间及水池池体。因此,污水处理厂在运行过程中会产生较大的设备电能消耗及电气设备自身损耗,所以必须采取有效的节能措施。措施主要分为工艺节能、建筑节能和电气节能三部分。 

  1.1工艺节能 

  本项目运行中主要能耗是工艺设备用电、药剂、电气设备损耗等。而主要耗能设备是污水提升泵、污泥提升泵和鼓风机设备、送水泵等,用电量约占65%。污水处理厂污水提升泵、污泥提升泵采用高效率的潜水式污水泵。在确定水泵型号时力求水泵的实际运行工况点位于水泵特性曲线的高效段,并且进水泵及回流污泥泵装有变频调速及软启装置,可根据水量情况由PLC自动控制以达到节能目的。曝气池采用低速潜水推进器,其池形和推进器布置合理,使其单位体积输入功率最低。此外微孔曝气器选用微孔橡胶膜管式曝气器,提高了供氧量能力及转移效率。鼓风机选用高速离心风机效率高,采用变频控制供气,根据生化池溶解氧DO值,控制风机转数,风量调节范围为50%~100%,降低能耗,节约电能。污水处理厂部分出水进行深度处理后充分回用于厂区绿化、道路浇洒、冲洗水等,减少新鲜水用量,此外还可用作脱水机滤带冲洗水。 

  此外本工程工艺流程尽量减少转折和迂回,降低污水、污泥提升扬程,节省电耗。并尽量采用渠道配水,使水头损失降低到最低限度,以节约能源。 

  1.2 建筑节能 

  屋面采用膨胀珍珠岩作保温、隔热处理。单层建筑外墙采用240mm厚灰砂砖,外贴聚苯板做保温。建筑门、窗采用铝合金节能材质。 

  1.3 电气节能 

  除上述工艺节能措施以及建筑节能措施外,电气系统的节能措施同样至关重要。主要包含供配电系统节能、电气线路节能、电气设备节能、控制系统节能、照明系统节能等措施。下文着重分析探讨各项电气节能措施。 

  2污水处理厂电气节能措施分析 

  2.1供配电系统的节能措施 

  2.1.1变配电间的合理布置 

  由于本项目主要用电设备是鼓风机,额定功率为132KW,故在贴邻鼓风机房侧设置变配电间,满足变配电间应尽量布置在负荷中心的要求。本变配电间又在厂区中心位置,这样可减少配电半径、降低供电电缆的初始投资及线路损耗,而且对供电的稳定性、安全性也有提升作用。 

  2.1.2 供配电级数应减少 

  本污水处理厂总用电负荷为 1400kW,供电电源电压采用 10kV,用电设备为 0.4kV,考虑尽量减少配电级数,减少电源配电环节的损耗采用10 kV直变 0.4 kV 的变压器,有效降低由于配电级数过多造成的电能损失。 

  2.1.3 合理选择变压器容量及台数 

  合理选择变压器容量及台数,可以使其运行在最佳经济负载率附近,并且可以根据用电性质合理调整变压器的运行台数,减少变压器轻载导致的电能浪费。根据变压器的有功功率损耗特性曲线可知,其最低损耗率一般发生在电力变压器负载率为0.6~0.7之间。负载率太高或太低都会使变压器有功损耗增加,因此考虑变压器的合理运行,一般根据污水厂负荷变化特性,使变压器负载率控制在0.5~0.7 之间为宜。 

  根据上述原则,本项目采用2台800KVA变压器,2台变压器同时使用,使负载率为63%,达到了低损耗运行范围。同时由于本工程属于二级负荷,两台变压器又同时互为热备,事故保障率可达80%,在单台变压器事故状态下另一台变压器能保证全厂80%的负荷运行。按此设置也降低了设置冷备变压器的前期投资。 

  2.1.4优化供电系统的无功补偿 

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